本发明专利技术涉及一种用于产生、分配和/或使用电能的装置。该装置包括封闭绝缘空间的外壳和设置在绝缘空间中的导电部件，所述绝缘空间包含介电绝缘介质，其至少一部分采用绝缘气体的形式，绝缘气体包括有机氟化合物。根据本发明专利技术，该装置的至少某些直接暴露于绝缘气体的构件由在操作条件下暴露于绝缘气体超过1年的时期仍保持不变的材料制成，并且/或者具有表面，所述表面的至少一部分在操作条件下缺乏朝着有机氟化合物进行反应和/或朝着其任何降解产物进行反应的任何亲核基团。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】产生、分配和/或使用电能的装置及用于这种装置的构件 本专利技术涉及一种用于产生、分配和/或使用电能的装置、用于这种装置的构件以及 用于制备这种构件的工艺。 液态或气态下的介电绝缘介质传统地应用于各种广泛装置中的导电部件的隔离， 例如开关装置、气体绝缘变电站(GIS)、气体绝缘线路(GIL)、变压器等等。 例如，在中高压金属封装的开关装置中，导电部件设置在气密性外壳中，其限定了 绝缘空间，所述绝缘空间包括绝缘气体，并使外壳与导电部件分开，而没有让电流穿过绝缘 空间。为了中断例如高压开关装置中的电流，绝缘气体进一步用作灭弧气体。 最近，已经提出了在介电绝缘气体中使用有机氟化合物。 具体地说，W0-A-2010/142346公开了一种介电绝缘介质包括氟酮，其包含4至12个 碳原子。此外，W0-A-2012/080246公开了一种氟酮，其在混合物中只包含5个碳原子（以下称 为"C5K"），混合物具有特别优选的不同于所述C5K的介电绝缘气体成分。 已经显示氟酮具有高的绝缘能力，尤其高的绝缘强度，以及高的灭弧能力。同时， 它们具有非常低的全球变暖潜力(GWP)和非常低的毒性。这些特征的组合使这些氟酮极其 适合作为传统绝缘气体的可能的备选。 尽管上述包含氟酮的绝缘气体具有优秀的特性，仍然意外地发现必须小心以避免 超过长久的操作时间而降低其绝缘和灭弧性能。否则，最终可能发生一种情形，即缩短了维 护间隔，或者装置的操作应较早地中断，从而更换至少一部分绝缘气体。 另外，已经意外地发现应该谨慎，以避免直接暴露于包含氟酮的绝缘气体的装置 构件的功能可能在长久操作时间的暴露期间而受到负面影响。这可能最终同样地导致上面 提到的情形，即缩短了维护间隔，或者装置的操作应较早地中断，在这种情况下以便更换相 对应的构件。例如，已经令人惊讶地发现市场上可得到的由聚合材料制成的密封构件对于 暴露于操作条件下的C5K是敏感的。 上面关于在绝缘气体性能和某些构件功能方面的潜在下降的发现与一般性的假 设是相反的，即氟酮在装置的操作条件是非反应性的。这种一般性的假设反映在现有技术 中没有关于潜在不稳定性和不相容性问题的报告，其可能出现在使用一般的氟酮和特定的 C5K 时。考虑到上述情况，因而本专利技术解决的问题是提供一种用于产生、分配和/或使用电 能的装置，所述装置包括介电绝缘介质，其包含一般有机氟化合物和特定的氟酮，所述装置 容许在相对较长的时间时期同时达到安全且有效的操作。 该问题通过独立权利要求的主旨来解决。在从属权利要求和权利要求组合中限定 了本专利技术的优选实施例。 本专利技术的装置包括封闭绝缘空间的外壳和设置在绝缘空间中的导电部件，所述绝 缘空间包含介电绝缘介质，至少其一部分采用绝缘气体的形式，绝缘气体包含有机氟化合 物，尤其氟酮。另外，绝缘介质和尤其绝缘气体可包括一种或多种有机氟化合物的降解产物 (或"分解产物"），其将在下面进行论述。 根据本专利技术，该装置的至少某些直接暴露于绝缘气体的构件由在操作条件下在暴 露于绝缘气体达预定的时间时期期间保持不变的材料制成，预定的时间时期这里超过1年。 换句话说，与包括有机氟化合物(视情况可为分解产物）的绝缘气体超过1年的长久接触不 会改变材料的属性，这些属性对于实现其功能是必须的。 根据本专利技术的这个第一方面，构件的功能得以保持，并因而不需要定期地更换构 件，最终容许装置有较长的服务寿命和少量的维护。 具体地说，本专利技术的上下文中所使用的术语"构件"涉及基本稳定形式的任何构 件，更具体地说涉及任何固体或半固体的构件。特别地，术语"构件"包含涂层化合物，更特 别地涂漆或树脂以及密封化合物。膏剂状构件，例如润滑化合物或润滑脂也包含在内。 术语"预定的时间时期"涉及超过1年，更优选超过2年，甚至更优选超过5年，且最 优选超过10年的时期。因而优选的是，直接暴露于绝缘气体的装置构件由这样在暴露于绝 缘气体期间保持不变达超过2年的时期，更优选超过5年，且最优选超过10年的材料制成。 具体地说，本专利技术中所使用的术语"绝缘介质"涉及绝缘流体。因为至少一部分绝 缘介质采用绝缘气体的形式，所以绝缘介质可能完全是气态形式或可为一种两相系统，其 包括气态形式的部分和液体形式的部分。 具体地说，绝缘介质和尤其绝缘气体可包括一种或多种有机氟化合物的降解产 物。这在该装置是一种切换装置，尤其是开关装置或其构件时可能尤其如此。当利用和绝缘 气体包括I，I，1，3，4，4，4-七氟-3-(三氟甲基)丁烷-2-1，降解产物可能尤其是六氟丙烯和/ 或七氟丙烯。 具体地说，在本专利技术的情况下，术语"直接暴露于绝缘气体"应理解为与绝缘气体 直接接触。 作为上面提到的第一方面的备选或补充，至少装置的某些直接暴露于绝缘气体的 构件具有表面，表面的至少一部分在操作条件下缺乏朝着有机氟化合物进行反应和/或朝 着任何有机氟化合物的降解产物进行反应的任何亲核基团。术语"缺乏任何亲核基团"涉及 属于材料组成部分的化合物以及以任何方式结合在材料表面上的化合物，例如由于绝缘介 质的气体成分的冷凝而引起的。 术语"亲核基团"涉及能够将任何电子对捐赠(化学反应)给任何亲电体，从而形成 化学键的任何化学基团。具体地说，术语"亲核基团"因而特别涉及相对于有机氟化合物或 其降解产物被认为是亲核的任何化学基团，有机氟化合物或其降解产物被认为是亲电体。 根据这个第二方面，与有机氟化合物的分解反应，例如氟酮的羰基的亲核取代得 以被有效阻止，并且绝缘气体的完整性和因而其绝缘和灭弧性能得以保持，这进一步有助 于装置达到长的服务寿命和少量的维护。 另外，根据本专利技术的这个方面减少或甚至消除了由于分解产物而可能造成的安全 性或健康风险。这尤其涉及一种潜在的分解产物是氟化氢(HF)的情形，其是高度腐蚀且极 毒的。 减少或消除分解产物的关联性得到进一步强调，这在于某些分解产物可能打开了 对于它们所基于的有机氟化合物而言被关闭的反应路径。这例如是铜的情形，其具有与C5K 的分解产物起反应的可能性，但不与C5K本身起反应。通过本专利技术有效地减少或甚至消除了 这种副反应。 根据第二方面的实施例，包含在构件的表面上且形成材料的组成部分的任何化合 物和/或结合在表面上的任何化合物缺乏任何亲核基团。 根据第一方面和任何其它方面的实施例，至少某些构件由以下材料制成或包括选 自以下材料组中的一种材料:聚合材料、金属、金属合金、陶瓷、其复合物、其混合物、其组 合;尤其聚合材料(包括包含在复合材料中的聚合材料）。在这方面尤其优选的是，聚合材料 选自由硅酮、聚烯烃、聚醚、聚酯、聚氨基甲酸脂、聚环氧化物、聚酰胺、聚酰亚胺、聚酮和聚 砜以及其混合物组成的材料组。 在本专利技术的情况下所使用的术语"至少某些构件"可能只涉及其中一个构件、两个 或多个构件和/或所有构件，其直接暴露于绝缘介质中，即与绝缘介质直接接触。 在至少某些构件由聚合材料制成或包括聚合材料的实施例中，聚合材料优选包括 至少一种塑化剂，所述至少一种塑化剂的量和/或类型使其在操作条件下在暴露于包含有 机氟化合物的绝缘气体时，不会渗出材料之外。 根据本专利技术的优选实施例，基于聚合材料的总重量，聚合材料中的塑化剂的量少 于10重量％，优选少于8重量％，更本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于产生、分配和/或使用电能的装置，所述装置包括封闭绝缘空间的外壳和设置在所述绝缘空间中的导电部件，所述绝缘空间包含介电绝缘介质，至少其一部分采用绝缘气体的形式，所述绝缘气体包括有机氟化合物，其中所述装置的至少某些直接暴露于所述绝缘气体的构件由在操作条件下暴露于所述绝缘气体超过1年的时期保持不变的材料制成，并且/或者具有表面，所述表面的至少一部分在操作条件下缺乏朝着有机氟化合物进行反应和/或朝着有机氟化合物的任何降解产物进行反应的任何亲核基团。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：A迪吉安恩，B冯阿尔门，D特拉，N马迪扎德，TA鲍尔，
申请(专利权)人：ABB技术有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH
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